sed geol i - sedimentos clasticos - 2015 - 20

SedimentologíaAmbientes clásticos

Uwe Jenchen

4. SemestreUANL – FCT

2015

Bjørlykke, K. (1989): Sedimentology and Petroleum Geology. – 363 p.; Berlin (Springer).Flick, H., Quade, H. & Stache, G.-A. (1981): Einführung in die tektonischen Arbeitsmethoden. –Clausthaler Tektonische Hefte, 12: 96 p.; Clausthal.Flügel, E. (1982): Microfacies Análisis of Limestones. – 633 p.; Berlin (Springer).Füchtbauer, H. [ed.] (1988): Sedimente und Sedimentgesteine. – 1141 p.; Stuttgart (Schweizerbart).Gall, J.-C. (1983): Sedimentationsräume und Lebensbereiche der Erdgeschichte. – 242 p.; Berlin (Springer).Geyer, O.F. (1977): Grundzüge der Stratigraphie und Fazieskunde 2. – 341p.; Stuttgart (Schweizerbart).Jenchen, U. (2002): GeoLex – Diccionario geológico en seis lenguas. – Banco de datos: 5823 ref.; Linares.Jenchen, U. (2002): SedLex – Diccionario sedimentológico en tres lenguas. – 718 ref., 24 p.; Linares.Leeder, M.R. (1982): Sedimentology. – 344 p.; London (Chapman & Hall).Miall, A.D. (1984): Principles of Sedimentary Basin Analysis. – 490 p.; New York (Springer).Miall, A.D. (1996): The Geology of Fluvial Deposits. – 582 p.; Berlin (Springer).Miall, A.D. (1997): The Geology of Stratigraphic Sequences. – 433 p.; Berlin (Springer).Reineck, H.-E. & Singh, I.B. (1980): Depositional Sedimentary Environments. – 551 p.; Berlin (Springer).Tarbuck, E.J. & Lutgens, F.K. (1999): Ciencias de la Tierra. – 539 p. + anexos y CD; Madrid (Prentice Hall).Ziegler, B. (1980): Allgemeine Paläontologie. – 248 p.; Stuttgart (Schweizerbart).

Bibliografía

El ciclo de rocas(de Tarbuck, E.J. & Lutgens, F.K. 1999)

Sedimentos Clásticos

Clasificación de sedimentos y rocas sedimentarios(fuente ¿?)

Escala de Wennsworth de grados de los

tamaños (fuente ¿?)

US StandardSieve Mesh

Opening in millimeters

Phi Scale

4096 -12

1024 -10

256 -8

64 -6

16 -4

5 4 -2

10 2.00 -1.0

18 1.00 0.0

35 0.50 1.0

60 0.25 2.0

120 0.125 3.0

5 4 -2

10 2.00 -1.0

18 1.00 0.0

35 0.50 1.0

60 0.25 2.0

120 0.125 3.0

230 0.0625 4.0

325 0.044 4.5

0.031 5.0

0.0039 8.0

0.00006 14.0

La escala Phi (Φ)

Clasificación de areniscas terrígenos segúnPettijohn, Potter & Siever (1987)

Estratificación

Tipos de superficies de estratificación

que se pueden observar en el

campo.

Geometría de lo estratos

Tipos más simples de geometrías de estratos de acuerdo con su continuidad, forma de las superficies de estratificación y variación

lateral de espesor.

Algunas estadísticas

Entonces Transporte

Esquema del procesos sedimentario en el contexto del ciclo geológico ...

Transporte de masas por gravitación

Flujos gravitativos de sedimentos

Relación entre erosión,

transportación y deposición de partículas sedimentarias

Lo mismo en gris

Rippel - Ripples

¡ Rippel - Ripples !

¡¡ Rippel

-Ripples

!!

¡¡¡ Rippel - Ripples !!!

¡¡¡¡ Rippel - Ripples !!!!

¡¡¡¡¡ Rippel - Ripples !!!!!

¡¡¡¡¡¡ Rippel - Ripples !!!!!!

y ...

... para variar

¡¡¡¡¡¡ Rippel - Ripples !!!!!!

Ondas de arena calcárea - reciente (de Pettijohn & Potter 1964)

Ondas de arena en una isla del Río Mississippi (vista aérea). La distancia entre crestas oscila entre 7 y 20 m - reciente (de Pettijohn & Potter 1964)

Estratificación entrecruzada en un espolón aluvial del Río Vernon -sub-reciente (de Pettijohn & Potter 1964)

Estratificación entrecruzada en arenisca. Nótese las capas frontales dispuestas tangencialmente a la base de cada unidad - Carbonífero - Mississippiano

(de Pettijohn & Potter 1964)

Estratificación entrecruzada - arena de duna - reciente(de Pettijohn & Potter 1964)

Estratificación

entrecruzada

Estratificación entrecruzada

-planar

Estratificación entrecruzada-

planar


-curvada

„herringbone“=

Espinillas de Arenque

http://www.depauw.edu/acad/geosciences/tcope/SedStruct.html

Fischgrätenschichtung / „Herringbone structure“

Strömungsrichtungen?

Fischgrätenschichtung / „Herringbone structure“

Quebrada de Humahauca, Argentinien


-Filamentosa

Estratificación flaser en un

ambiente mareal

Flaserschichtung

Leeder (1982, Fig. 8.18)

Estratificación flaser

Estratificación lenticular

Arcilla entre los ripples

Ripples entre las arcillas

Linsenschichtung

Linsenschichtung

Isolierte Sandrippeln in Tonschichten

Linsenschichtung

Isolierter Sandrippel in einer Tonschicht

http://www.uwm.edu/Course/geosci697/tidal/tidal-deposits.html

Flaserschichtung

Ton in Rippeltrog

Flaserschichtung

Terminología de estratificación entrecruzada

Transporte en una

dirección I

„bounce marks“ / Prallmarken

Transporte en una

dirección I

¿¿ Facies ??

¿¿ Transporte ??

Imbricación de clastos

Transporte en una dirección I

Crescent mark

Cantorodado

Zonabarlovento

¿¿ Transporte ??

Transporte en una dirección I

Crescent mark

Strömungstrennung

Río Carroza, NE de México

Crescent mark

Río Carroza, NE de México

Ondas de arena en una isla del Río Mississippi (vista aérea). La distancia entre crestas oscila entre 7 y 20 m - reciente (de Pettijohn & Potter 1964)

Transporte en una

dirección II

Transporte en una

dirección II

Bichitos !!!

Transporte en una dirección II

¡ arriba !

–

¿ abajo ?

Moldes de carga et al. I

Ball y Pillow


Load-casted ripples


Convolute bedding

(estructuras convolutas)

Flute-casts

vista desde abajo

Moldes de carga et al. II

Load structures (moldes de carga)


Todo depende de la viscosidad (k) de las capas


Todo depende de la viscosidad (k) de las

capas

Moldes de carga et al.

III

Base irregular de un estrato conglomerático gradado a deformación de carga -Terciario (de Pettijohn & Potter 1964)

Moldes de carga et al.

IV

Base de una grauvaca con estructura flamiforme. Las crestas han sido volcados en sentido de la corriente - Ordovícico (de Pettijohn & Potter 1964)

Moldes de carga et al. V

Calcos de carga en la superficie inferior de una arenisca finamente estratificada - Carbonífero - Mississippiano (de Pettijohn & Potter 1964)

Moldes de carga et al. VI

Turboglifos simples y amplio calco de surco (A) en el borde inferior de la muestra - Devónico (de Pettijohn & Potter 1964)

Moldes de carga et al. VII

Turboglifos grandes con aspecto de abanicos aluviales o lingüiformes, estrechamente agrupados y en parte imbricados, en la base de una arenisca de considerable espesor - Carbonífero -Pennsilvaniano

(de Pettijohn & Potter 1964)

Fósiles trazas en diferentes ambientes

(de Bjørlykke 1989)

Skolithossandstein, Quebrada Humahuaca, NW-Argentina

Spurenfossilien

KriechspurenRuhespurenWohnbaueFressbaueFluchtspurenWeidespurenErntespurenKotspuren...

Col

linso

n &

Tho

mps

on (1

989)

Pandangaran, Java, Indonesien (Foto: M. Spiske)

Kotspuren

Erntespuren

Sideritabscheidungen um Wurzeln in einem Paläoboden

Fußspuren

Selley (1988, Fig. 5.2)

Austrocknungsstrukturen: Trockenrisse

Trockenrisse & Regentropfmarken

Trockenrisse

Gefüllte Trockenrisse

Björlykke (1989)

Icnofósiles

Zoophycos

Icnofacies:Zoophycos

Talud, abisal

Sección Nanacatepec

Björlykke (1989)

Icnofósiles

Palaeodictyon

Icnofacies:Zoophycos

Talud, abisal

Sección Nanacatepec

Björlykke (1989)

Icnofósiles

Thallasinoides

Icnofacies:Glossifungites

Plataforma

Sección San Ambrosio

Björlykke (1989)

Icnofósiles


Icnofacies:Nereites

Talud, abisal

Planolites

Björlykke (1989)

Icnofósiles


Icnofacies:Nereites

Talud, abisal

Palaeomeandron

Björlykke (1989)

Icnofósiles

Sección Ixtololoya

Icnofacies:Nereites

Talud, abisal

Nereites

Ambientes sedimentarios

FACIES

• Def.- Conjunto de rocas sedimentarias que puede ser definido y separado de otros por su geometría, litología, estructuras sedimentarias, distribución de paleocorrientes y fósiles (Seeley, 1970)

Facies – Principios mayores que definen las facies sedimentarias (de Homewood et al. 2000)

• Regla de Walter: “Los diversos depósitos de una misma área de facies e igualmente la suma de las rocas de las diferentes áreas de facies se forman unas al lado de las otras en el espacio; en un corte, sin embargo, las vemos reposando unas sobre otras ...”

• Mejor dicho: “Las facies las cuales encontramos en forma horizontal también encontramos vertical y viceversa ...”

Asociaciones de facies

Ciclicidad

Tipos de asociaciones de estratos y de facies ...

¿Qué

es

estratigrafía?

Medios sedimentarios

Transporte de masas por gravitación

Flujos gravitativos de sedimentos

Ambientes sedimentários

Procesos sedimentarios

• Físicos• Químicos• Biológicos

Relaciones de la Estratigrafía con otras ciencias ...

Esquema del procesos sedimentario en el contexto del ciclo geológico ...

Edades Relativas

Rasgos de los estratos y medidas de la estratificación ...

Tipos de superficies de estratificación

Geometría de los estratos

Tipos de asociaciones de estratos y de las litología ...

Sección estratigráfica ...

Ley Principal de la Estratigrafía

La ley de Walther:

• Ley de Walter: “Los diversos depósitos de una misma área de facies e igualmente la suma de las rocas de las diferentes áreas de facies se forman unas al lado de las otras en el espacio; en un corte, sin embargo, las vemos reposando unas sobre otras ...”

• Mejor dicho: “Las facies cuales encontramos horizontal también encontramos vertical y a revez ...”

Asociaciones de facies

Litoestratigrafía

Ambientes de Sedimentos Clásticos

• Abanicos Aluviales• Ríos• Deltas• Playas• Turbiditas

Abanicos aluviales

• Def.: Cuerpos sedimentarios de acumulación de materiales con unas dimensiones generales que varían desde métricas a Héctormétricas y kilométricas y que se hallan caracterizados por tener una morfología conoidal muy característica.

Morfología

Abanico aluvial

http://www.uoregon.edu/~millerm/fan.html

Procesos y depósitos

sedimentarios

Resumen

Ríos

• Def. : Sistemas fluviales regidos por la gravedad produciendo un movimiento de fluido pendiente abajo.

Factores de la sedimentología fluvial (ríos)

• 1. Tiempo+• 2. Relieve inicial+• 3. Geología (litología,estructura)+• 4. Clima+• 5. Vegetación (tipo y densidad)• 6. Relieve o volumen del sistema sobre el

nivel de base• 7. Hidrología (escurrimiento y carga

sedimentaria), Fig 1, zona 1• 8. Red de drenaje• 9. Morfología de pendientes• 10. Hidrología (descarga de agua y sedimento)

zonas 2 y 3• 11. Morfología del canal y valle y

características del sedimento, zona 2• 12. Morfología del sistema deposicional y

características del sedimento, zona 3

(+) más importantes, ya que controlan la evolución del sistema

Tipos de ríos

Sinuosidad del río

Braiding(BP)

de un río

Deltas

¿ Que es un delta ?

Deltas

• Def.: Son estructuras convexas que destacan en una costa frente a la desembocadura de un río y que se forman cuando el aporte de sedimentos supera la redistribución por procesos marinos como olas, corrientes y mareas.

¿ Que es un delta ?

La vida de un río

Tipos de ríos

Tipos de deltas

Tipos de

deltas

Nilo – MississipiDeltas dominados por oleaje o río

Delta del Rió Mississipi

Desarrollo de un delta

http://www.uoregon.edu/~millerm/delta.html

Componentes de un delta

**Para ripples y megaripples

Barra de desembocadura

Playas

• Def.: Son acumulaciones de arena que se extienden a lo largo de la costa de los mares y lagos, de los frentes deltáicos y de las islas, caracterizadas por una desproporcionada relación entre su pequeña anchura y su gran longitud.

Corrientes de resaca

Acción de tempestades

Ambientes sedimentarios

Estructuras sedimentarias

Turbiditas

• Def.: sedimentos detríticos depositados de una vez por una corriente de turbidez. Espesor es de algunos decímetros hasta 2 m. Se describe por la secuencia de Bouma, con 5 intervalos: A) Gravas, B) Arenoso, fino y laminar C) Finos, convolucionado y ondulado D) Limosos, fino y laminar E) Arcilloso.

Lowe (1982)

La famosa secuencia de Bouma(1962)

Abanicos submarinos

SedimentologíaParte II: Rocas Carbonatadas y el Resto

IntroducciónCalcita

Influencia de la presión parcial de CO2 en la solución de Calcita en agua

3 x 10-4 atm CO2 (presión normal de la atmósfera) 50 mg calcita / l H2O30 x 10-4 atm. CO2 107 mg calcita / l H2O

Influencia de la temperatura en la solución de Calcita en agua

0° C 81 mg calcita / 1000g H2O25° C 56 mg calcita / 1000g H2O100° C 18 mg calcita / 1000g H2O

El agua marina está en las profundidades someras sobresaturada de calcita(menos de aragonita o Mg-calcita).

Precipitación de calcita en agua

CaCO3 + CO2 + H2O ↔ Ca2+ + 2HCO3-

entonces:

•más CO2 en el agua ==> disolución de calcita

•menos CO2 en el agua ==> precipitación de calcita

el contenido de CO2 está controlado por

• la asimilación de plantas acuáticas y algas

• la temperatura

•la presión

Ca-minerales más comunes

Aragonita (CaCO3, rómbico) agua marina somera (metaestable), presión > 3,5 kbarconchas

Calcita (CaCO3, trigonal) agua dulce, cuevas, conchas

Mg-Calcita (Ca/Mg CO3) agua marina, conchas

Dolomita CaMg [CO3]2 producto metasomático

Clasificación de rocas carbonatadasroca reacción con HCL color / dureza

lutitas(rocas arcillosas sin calcita) no burbujea gris oscuro / blando

lutitas carbonatadas pocos y chicos burbujas gris oscuro

margasreacción fuerte, burbujas grandes y estables; se queda una piel de arcilla arriba

gris mas claro / intermedio

calizas arcillosas fuerte, menos estable pero todavía con “piel” todos los tonos de gris

caliza rápida pero con burbujas muy chicas y inestables

todo los tonos de gris, corteza blanca, / muy dura, cebra afilada

(en el campo)

Tipos de algas carbonáticas bentónicas en el Fanerozoico (Wray 1977; de Füchtbauer 1988)

Productores I: Algae

Diferenciación de granos revestidos: Ooides (inorgánicos) y oncoides (productos de algas; de Tucker & Wright 1990)

Oncoides sub-reciente (Schäfer & Stapf 1978; de Füchtbauer 1988)

Origen de peloides (de Tucker & Wright 1990)

Distribución de Oncoides y Stromatolithi en una zona costera) (Logan et al. 1964; de Füchtbauer 1988)

Ritmo de día y noche de Stromatolithi recientes (Gebelein 1969; de Füchtbauer 1988)

Zonas de formación de granos revestidos (coated grains; de Tucker & Wright 1990)

Productores II (Animales)

Composición mineralógica de organismos esqueléticos, (modificado de Scholle 1978; de Tucker & Wright 1990)

Distribución (por temperatura y profundidad) de foraminíferas en el Pacífico(Saidowa 1967 y Braisler 1980; de Füchtbauer 1988)

Distribución de arrecifes (Biohermas; Reef) y biohermas de barro (Reef Mounds) en la historia de la tierra (James 1983; de Füchtbauer 1988)

Tipos de arrecifes (Wilson 1975; de Füchtbauer 1988)

Composición de barro carbonatado de la Bahía de Ábaco, Bahamas (Neumann & Land 1975 y Tucker 1981; de Tucker & Wright 1990)

Calizas sin estructuras (contenido se forman por

•la precipitación de agujas de aragonita de una solución sobresaturada. Estos cristales de aragonita se encentran solo en el sedimento no litificado

•concentración de nanofósiles (flora cocolito)

•destrucción de partículas biogenéticas más grandes

transporte de detritos carbonatado del continente

Classificación de los tipos básicos de calizas según Folk (1959)

(de Tucker & Wright 1990)

Clasificación de madurez de la textura de calizas según Folk (1962) (de Flügel 1982)

Clasificación de calizas según Dunham (1962) (de Tucker & Wright 1990)

Tipos de microfacies (SMF) y esquema de facies con descripción de la litología (según Wilson 1975; de Flügel 1982)

Categorías mayores de plataformas de carbonatos

(de Tucker & Wright 1990)

Perfil sísmico de un margen continental, mostrando la progresión de una rampa (según Gamboa et al; de Tucker & Wright 1990)

Distribución global de sedimentos pelágicos en el fondo oceánico (según Jenkyns 1986; de Tucker & Wright 1990)

Distribución esquemática de sedimentos pelágicos en una dorsal oceánica

(según Jenkyns 1986;

de Tucker & Wright 1990)

Distribución de sedimentos en el Atlántico(de Bjørlykke 1989)

Minerales de evaporitas (minerales muy abundantes están escritos cursivo) (de Füchtbauer 1988)

Evaporitas

Sedimentación química fraccionada(Richter-Bernburg 1955; de Füchtbauer 1988)

Formas de deposición de evaporitas(según Schmalz 1970; de Füchtbauer 1988)

Diagrama esquemático de un complejo Playa-Lago(según Eugster & Hardie 1975; de Füchtbauer 1988)

Re tos

Sedimentos silíceos

Esqueletos de protistas

autótrofas

(de Füchtbauer 1988)

Esqueletos de protistas

heterótrofas

(de Füchtbauer 1988)

Extracción de ácido silícico de agua marina(según Lisitzin et al. 1967; de Füchtbauer 1988)

Sedimento (no litificado) Cuota de Sedimentación en mm/1000 años

Barro de radiolarios ca. 5

Barro de diatomeas ca. 15 - 80

Arcilla pelágica 2

Barro carbonatado abisal 5 - 30

Producción de sedimentos no litificados recientes cerca del Ecuador (según Keene 1976; de Füchtbauer 1988)

sed geol i - sedimentos clasticos - 2015 - 20

Engineering

berlin springer

pettijohn potter

superficies de estratificacin

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new york springer

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